压缩比和汽油标号的关系
王夕日
2006-09-09
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压缩比是指发动机气缸的总容积(即工作容积+燃烧室容积)与燃烧室容积之比(压缩比=气缸的总容积/燃烧室容积)。压缩比是发动机的一个非常重要的结构参数,它表示活塞在下止点压缩开始时的气体体积与活塞在上止点压缩终了时的气体体积之比。从动力性和经济性方面来说,压缩比应该越大越好。压缩比高,动力性好、热效率高,车辆加速性、Z高车速等会相应提高。但是受汽缸材料性能以及汽油燃烧爆震的制约,汽油发动机的压缩比又不能太大。
通常,压缩比在7.5~8.0应选用90号车用汽油;压缩比在8.0~8.5应选用90号~93号车用汽油;压缩比在8.5~9.5应选用93号~95号车用汽油;压缩比在9.5~10应选用95号~97号车用汽油。一般可以在汽车说明书中查到压缩比,除说明书以外,汽车生产厂也会在油箱盖内侧标注推荐使用的燃油标号。车主应严格按汽车发动机不同的压缩比,选用相应标号的车用汽油,才能使发动机发挥出Z佳的效能。
如使用比规定要求低号数的无铅汽油,发动机将出现爆震现象。一般在急加速及爬坡时出现,如果由于汽油标号低,使发动机长期出现爆震,将会损坏发动机,甚至打坏活塞、缸体等。
但是选择汽油也不是标号越高越好,汽油标号选择的主要依据是发动机的压缩比。压缩比、点火提前角等参数已经在发动机电脑中设置,车主只要严格按照使用说明的要求选择汽油就没有问题。盲目使用高标号汽油,其高抗爆性的优势无法发挥出来,还会造成金钱的浪费。
目前,绝大部分汽车采用所谓的往复式发动机,简单地讲,就是在发动机气缸中,活塞周而复始地做着直线往复运动,一直循环不已,所以在这周而复始又持续不断的工作行程之中有其一定的运动行程范围。就发动机某个气缸而言,当活塞的行程到达Z低点,此时的位置点便称为下止点,整个气缸包括燃烧室所形成的容积便是Z大行程容积;当活塞反向运动,到达Z高点位置时,这个位置点便称为上止点,所形成的容积为整个活塞运动行程容积Z小的状况,需计算的压缩比就是这Z大行程容积与Z小容积的比值。
压缩比越高动力越好
我们知道,汽油发动机在运转时,吸进来的是汽油与空气混合而成的混合气,在压缩过程中活塞上行,除了挤压混合气使之体积缩小之外,同时也发生了涡流和紊流两种现象。当密闭容器中的气体受到压缩时,压力随着温度的升高而升高。若发动机的压缩比较高,压缩时所产生的气缸压力与温度相应提高,混合气中的汽油汽化得更完全,加上高压缩比的作用,当火花塞跳出火花时就能使混合气在瞬间内完成燃烧,释放出能量,成为发动机的动力输出。反之,燃烧的时间延长,能量会耗费并增加发动机的温度,而并非参与发动机动力的输出,所以,高压缩比的发动机就意味着具有较大的动力输出。
压缩比决定用油标号
我们通常说的90号、93号、97号汽油,这个数值到底代表什么呢?
汽油的标号,即实际汽油抗爆性与标准汽油的抗爆性的比值。标号越高,抗爆性能就越强。标准汽油是由异辛烷和正庚烷组成。异辛烷的抗爆性好,其辛烷值定为100;正庚烷的抗爆性差,在汽油机上容易发生爆震,其辛烷值定为0。如果汽油的标号为90,则表示该标号的汽油与含异辛烷90%、正庚烷10%的标准汽油具有相同的抗爆性。
汽车喝什么油,压缩比说了算。一般压缩比越大的要求汽油标号越高。通常,压缩比在7.5-8.0应选用90-93号车用汽油;压缩比8.0-8.5应选用90-93号车用汽油;压缩比在8.5-9.0应选93-95号车用汽油;压缩比在9.5-10.0应选用95-97号汽油。
压缩比:压缩前气缸中气体的Z大容积与压缩后的Z小容积之比,国标以ε表示,也等于气缸总容积与燃烧室容积的比值。汽油机在运转时,吸进的是汽油与空气混合气,压缩比越大,压缩终了的混合气的压力和温度就越高,混合气中的汽油分子就能气化得更完全,燃烧也更迅速更充分,因而发动机发出的功率越大,经济性越好,排气质量也能相应得到改善。反过来说,低压缩比的发动机燃烧时间相对延长,增加了能量消耗从而降低动力输出。
压缩比越大,通常伴随着的是发动机工作时抖振会明显增大(现在的发动机大都经过专门的调校,因而不是很明显),压缩比过大不仅不能进一步改善燃烧情况,反而会出现“爆燃”和“表面点火”等不正常燃烧现象。爆燃会引起发动机过热,功率下降,油耗增加,甚至损毁发动机。表面点火也会增加发动机的负荷,使其寿命降低。另外,压缩比的提高还受到排气污染法规的限制。
通常的低压缩比指的是压缩比在10以下,数值在10以上的就算是高压缩比发动机了。压缩比的高低对发动机使用汽油等级的要求有很大影响,一般来说,压缩比越大,要求使用的汽油标号越高。如果使用了低于建议标号的汽油,可能会产生“敲缸”、发动机振动加剧、不匀速行驶等问题,还会损害发动机性能,缩短使用寿命。通常,压缩比低于7.5可使用90号汽油,压缩比在7.5~8.0应选用90或93号汽油;压缩比在8.0~10.0应选93或95号汽油;压缩比在10.0以上的应选用97号汽油。
选用车用汽油的依据是汽油发动机的压缩比,压缩比越高,选择的汽油标号就应越高。例如压缩比在9-9.5的汽车,选择汽油的标号不应低于93#。而且汽油标号越高,其清洁度越高,燃烧更充分,无杂质,对延长汽车发动机的寿命也有利所谓90号、93号、97号无铅汽油,是指它们分别含有90%、93%、97%的抗爆震能力强的“异辛烷”,也就是说分别含有10%、7%、3%的抗爆震能力差的正庚烷。于是辛烷值的高低就成了汽油发动机对抗爆震能力高低的指标。应该用97号汽油的发动机,如果用90号汽油,当然容易产生爆震。
发动机压缩比与爆震
目前汽车使用Z多的是所谓的四行程发动机,它是利用活塞在气缸里往复运动,以“进气、压缩、爆发、排气”四个行程,吸入汽油与空气的混合物,然后压缩它,再用火花塞点爆它而获得动力,得到动力后,再排出点爆后的废气。
首先我们要了解的是,四行程发动机用的燃料不一定是汽油,压缩天然气、液化石油气,甚至酒精,都可用来作为发动机的燃料。汽油之所以会成为主要燃料,是因为它相对容易取得,较容易储存,相对价廉。
正因为发动机可使用多种燃料,因此,在发动机发展之初,工程师们也做过许多尝试,除了尝试发动机不同的设计会有不一样的性能之外,也尝试使用不同的燃料会得到什么不同的效果。结果发现,当其它条件不变时,只要把发动机的压缩比提得愈高,就会得到更大的马力输出。然而,压缩比却不是可以无限制提高的,当压缩比提得太高时,发动机就会出现爆震现象。所谓爆震,是经过压缩的油或气混合物,在火花塞还没点火之前,就因为被压缩行程所造成的气体分子运动产生的高热点燃,形成所谓的自燃现象,随后火花塞又再次点燃压缩油或气混合物,造成两团高爆火球在燃烧室里剧烈碰撞,因而产生如敲门一般的“喀、喀、喀”声。经过仔细研究,工程师们发现,原来爆震又和燃料的选择有关,如果选对了燃料,那么即使提高发动机压缩比,也不会发生爆震。
爆震与辛烷值
知道了爆震与燃料的关系后,工程师们开始把炼油厂里所产生的,可以作为发动机的各种油料逐一拿来测试和实验,结果发现,抗爆震效果Z差的是“正庚烷”,因此工程师们就把Z强的抗震指数100给了异辛烷,而Z差的正庚烷则给了它一个0的抗震指数。于是,从此开始,辛烷值的高低就成了汽油发动机对抗爆震能力高低的指标。
那么什么是辛烷值呢?那是工程师们在实验室里,利用一部可调整压缩比的单缸发动机做试验所测得的数据。在实验中,随着压缩比的逐渐提高,测试燃料从没有爆震、燃烧顺畅的状况,逐渐调整到开始出现爆震。当爆震一开始出现的时候,就去比对异辛烷与正庚烷混合物的状况,如果出现爆震的状况时机,正好与97份异辛烷和3份正庚烷的测试状况一模一样,那么这个测试油料的辛烷值就是97。所以说,当我们说90号、93号、97号无铅汽油的时候,其实它的辛烷值只是一个对比值。
正确选择汽油标号
许多车主误认为,汽油的标号就是油品纯净度和质量的标准,车辆使用标号越高的汽油越好,这种想法是错误的。汽油标号的高低只是表示汽油辛烷值的大小,应根据发动机压缩比的不同来选择不同标号的汽油。压缩比在8.5—9.5之间的中档轿车一般应使用93号汽油;压缩比大于9.5的轿车应使用97号汽油。目前国产轿车的压缩比一般都在9以上,Z好使用93号或97号汽油。
高压缩比的发动机如果选用低标号汽油,会使汽缸温度剧升,汽油燃烧不完全,机器强烈震动,从而使输出功率下降,机件受损。低压缩比的发动机硬要用高标号油,就会出现“滞燃”现象,即压到了头它还不到自燃点,一样会出现燃烧不完全现象,对发动机也没什么好处。
压缩比在9,8以下用93-97号,在9,8以上用98号
压缩比:压缩前气缸中气体的Z大容积与压缩后的Z小容积之比,国标以ε表示,也等于气缸总容积与燃烧室容积的比值。汽油机在运转时,吸进的是汽油与空气混合气,压缩比越大,压缩终了的混合气的压力和温度就越高,混合气中的汽油分子就能气化得更完全,燃烧也更迅速更充分,因而发动机发出的功率越大,经济性越好,排气质量也能相应得到改善。反过来说,低压缩比的发动机燃烧时间相对延长,增加了能量消耗从而降低动力输出。
压缩比越大,通常伴随着的是发动机工作时抖振会明显增大(现在的发动机大都经过专门的调校,因而不是很明显),压缩比过大不仅不能进一步改善燃烧情况,反而会出现“爆燃”和“表面点火”等不正常燃烧现象。爆燃会引起发动机过热,功率下降,油耗增加,甚至损毁发动机。表面点火也会增加发动机的负荷,使其寿命降低。另外,压缩比的提高还受到排气污染法规的限制。
通常的低压缩比指的是压缩比在10以下,数值在10以上的就算是高压缩比发动机了。压缩比的高低对发动机使用汽油等级的要求有很大影响,一般来说,压缩比越大,要求使用的汽油标号越高。如果使用了低于建议标号的汽油,可能会产生“敲缸”、发动机振动加剧、不匀速行驶等问题,还会损害发动机性能,缩短使用寿命。通常,压缩比低于7.5可使用90号汽油,压缩比在7.5~8.0应选用90或93号汽油;压缩比在8.0~10.0应选93或95号汽油;压缩比在10.0以上的应选用97号汽油。
具体到每一款车,还要考虑到一些实际情况,而且现在的油品也存在问题,实在分不清楚,一般采用“就高不就低”的原则,但这并不是说汽油标号越高就越好。因为发动机的压缩比、点火提前角等参数已经在出厂时设置好了,并且在电脑程序中对抗爆性较差的汽油设置了微调节的适度性程序,而对高标号汽油则没有相应的程序。所以,盲目使用高标号汽油,不仅是一种金钱的浪费,还可能会因其高抗爆性的优势无法发挥而产生加速无力的现象。Z好的办法还是按照说明书或者按照油箱盖上标明的要求选择油号。
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